Мета роботи. 1.1 Ознайомитись із структурою і властивостями компози­ційних матеріалів на основі металів та хімічних сполук (карбі­дів

 

1.1 Ознайомитись із структурою і властивостями компози­ційних матеріалів на основі металів та хімічних сполук (карбі­дів, нітридів, оксидів).

1.2 Засвоїти основні методи одержання композиційних мате­ріалів шляхом порошкової металургії.

1.3 Ознайомитись з деякими найпоширенішими неметалевими матеріалами.

 

2 Прилади та технічні засоби навчання

 

2.1 Металомікроскоп.

2.2 Набір зразків композиційних матеріалів.

2.3 Альбом типових структур композиційних матеріалів.

 

3 Методичні вказівки до самостійної роботи

 

За підручником та конспектом лекцій опрацювати тему “Композиційні матеріали”, звернувши при цьому увагу на те, що композиційними називають складні матеріали, до складу яких входять компоненти, які за своїми властивостями сильно відрізняються один від одного. Використовуючи переваги кожного із компонентів створюють матеріали з високими характеристиками міцності. Цей принцип побудови матеріалу запозичений у природи. В природі композиційними матеріалами є стовбури дерев, стебел рослин, в яких волокна целюлози з’єднані пластичним лігніном, що робить стовбур дерева не тільки міцним при розтягу, а й міцним при згинанні. Найпершими технічним конструкційним матеріалом, створе­ним людиною, був, мабуть, саманний матеріал (глина перемі­шана з різаною соломою).

Розрізняють композиційні матеріали за основою: на металічній і неметалічній основі. А за способом армування: дисперсно-зміцнені і волокнисті композиційні матеріали. В якості армуючого матеріалу застосовують волокна із тугоплавких матеріалів (Mo, W, Ta), борні, вуглецеві, оксидні, а також скловолокна. Характерис­тики міцності компози­ційного матеріалу (скорочено – компо­зиту), залежать від кіль­кості і напрямку розміщення зміцню­ючого матеріалу (наповнювача). За формою наповнювачі діляться на три основні групи:

а) Нуль-мірні;

б) Одномірні;

в) Двомірні (рисунок 18.1).

 

Рисунок 18.1 – Форма наповнювача в композиційному матеріалі

 

Нуль-мірними називають наповнювачі, як і мають в трьох вимірах дуже малі розміри, тобто являються частинкою крупинкою). Одномірні наповнювачі мають малі розміри в двох напрямках і значно більший розмір в третьому непрямі. Двомірні мають великі розміри в двох напрямках і дуже малий розмір в третьому напрямку (пластина).

За схемою армування композиційні матеріали діляться на три групи: одновісне, двовісне, тривісне армування.

а – одновісне; б – двовісне; в – тривісне

Рисунок 18.2 – Схема армування

 

Дисперсно-зміцнюючі композиційні матеріали в основному отримують методом порошкової металургії. Але існують інші методи, наприклад, метод безпосереднього введення наповнювача в рідкий метал перед його розливанням у форми.

Слід звернути увагу також на одержання композиційних матеріалів на неметалевій основі, наприклад, епоксидній, фенолоформальдегідній, поліамідній.

 

4 Задання і порядок виконання роботи

та оформлення звіту

 

4.1 Під мікроскопом вивчити структуру зразків

запропонованих композиційних матеріалів.

4.2 Схематично зарисувати структуру, давши коротку харак­теристики матеріалу (основа, спосіб і схема армування і т.п.).

4.3 Відповісти на контрольні запитання.

5 Контрольні запитання

 

5.1 Як маркуються тверді сплави, яка в них структура?

5.2 Якої геометричної форми наповнювачі доцільні і в яких випадках?

5.3 Назвіть кілька неметалевих композиційних матеріалів.

5.4 Класифікація композиційних матеріалів за основою, способом і схемою армування.